基站天线角度远程智能自动监控系统.doc

成果上报申请书 成果名称 基站天线角度远程智能自动监控系统 成果申报单位 湖南移动通信公司 成果承担部门 /分公司 湖南网管中心 项目负责人姓名 项目负责人联系电话 和Email 成果专业 类别* 无线 成果研究 类别* 相关网络解决方案 省内评审 结果* 优秀 关键词索引（3～5个） 基站天线 方位角 倾角 远程监控 应用投资 基本型检测终端（不含横滚检测）：300元/套； 增强型检测终端（含横滚检测，可选）：360元/套； GPRS通信集中采集器：280元/台（通信集中收发，无需自动控制时每基站需安装一台，可选）； 带控制功能GPRS通信集中采集控制器：500元/台（含通信集中收发，步进伺服电机驱动，需自动控制功能时每基站需安装一台）； 双轴精密电动数控伺服调整装置：1430元/套（每面天线需安装一套，可选）； 详细报价情况请参见集团技通[2010]73号，十分烦琐工作量大效率低容易出错，很难监系统系统基于湖南移动关于基站天线方位角倾角自动监控需求而开发，在远端基站天线侧安装天线控制与测量单元(ACMU)，并通过数据传输终端(DTU)以GPRS的通信方式自动上报测量数据到监控中心(MC)，监控中心由GPRS接口, 天线监控终端,监控系统软件,数据库服务器等组成。ACMU向MC提供天线的方位角, 俯仰角等数据.同时,在收到MC发来的天线调节指令后,驱动执行机构, 调节天线的方位角, 俯仰角等参数. ACMU通过RS-485接口与数据传输终端相联接。 基站天线角度监测系统实施方案 本系统主要解决天线方位角和俯仰角、横滚角检测及远程控制问题，能精确测量、调整移动通信天线（面包天线）的下倾斜角度、方位角度，然后将测量数据可反馈到监测平台进行后台处理。 监系统监RS-485接口与数据传输终端相联接. DTU起到上传下达的作用:一方面采集基站各ACMU的数据,打包后,通过GPRS MODEM传送到MC;另一方, MC下达的天线调节指令,也由DTU转发到相应的ACMU. MC由GPRS接口, 天线监控终端,监控系统软件,数据库服务器等组成.MC的重点是监控系统软件. 整个系统组网方案,由二部分组成:在一个基站内,各ACMU通过RS-485接口与DTU相连,组成一个简单的主从式通信网,最多,可联接32个ACMU; 每个基站的DTU, 设定一个固定的IP地址,通过GPRS MODEM,连接到MC,组成一个点对多点的IP专网.  【天线控制与测量单元(ACMU)基于磁感式和MEMS加速度传感器由相互正交的三组磁感元件构成，假设三组磁感元件按图1中X. Y, Z轴方向放置，则一路磁传感器感应X方向的地磁分量Hes，一路感应Y分量Hey，另一路感应Z分量Hez。对某一固定地点来说，当罗盘Z轴在水平面转动时，因为地磁场分量的大小和方向都不会变化。但随着夹角a的变化，在X, Y轴上的分量会有规律的变化，放置在X. Y轴上的磁感元件感应出来的电压(或电流)值的也随着变化，根据公式(1)就可计算出方位角a的具体值: 考虑到反正切函数的值域，则在范围内可用下式计算: 上述为处于水平状态时的工作原理。然而，并非总处于水平状态，为了解决上述的问题，由三个磁传感器和倾角传感器组成，根据倾角传感器测得俯仰和横滚，对应三轴向的磁场强度，通过坐标变换算出地磁的水平方向上的分量，就可以使用公式(2)计算方位角了。 如图1所示的坐标系中，对应的俯仰角B、横滚角中磁传感器测量X,Y,Z轴的地磁场强度分别为He;He,He,。则对应的水平分量为: 根据公式((3), (4)可以计算出水平分量可以根据公式((1)求出对应得方位角。如图1中所指示的方位角a为(X正方向为磁北)磁方向角，由于磁北极和地理北极存在磁偏角D，所以真北方向角。 【监控后台系统：】 监控平台可对测量数据进行查询、统计。对测量数据的收集支持定期测量（每日一次）及临时测量两种方式；后台存储的测量数据支持相应接口（文件输出或数据库采集），可供其他系统采集。 数据库系统特点： （1）系统建设基于客户／服务器体系结构,并支持三层结构。 （2）系统事务处理能力强，响应速度快。 （3）支持网络环境下的数据分布处理。 （4）系统具有较高的可靠性，提供可靠的数据热备份/网络容错机制。 （5）数据库系统应支持大容量数据。 （6）支持各种硬件结构和操作系统。 （7）系统具有高的安全性。 （8）系统具有实用性，先进性和良好的扩展性。 （9）系统具有较高的性能价格比。 本系统技术上的主要创新点： 有效实时测量移动通信天线的下倾斜角度、方位角度、横滚角度。测量数据可反馈到监测平台进行后台处理；监测平台也可对测量数据进行查询、统计。对测量数据的收集支持定期测量及临时测量两种方式； 天线角度的测量及预警实